地热资源地质勘查规范

地热资源地质勘查规范

国家标准 GB/T11615一2010 代替GB/T11615一1989 地热资源地质勘查规范 Geologicexplorationstandardofgeothermalresourees 2010-11-10发布 2011-02-01实施 国家质量监督检验检疫总局 发布 国家标准化管理委员会国家标准
GB/T11615一2010 目 次 前言 范围 规范性引用文件 术语和定义 总则 地热资源勘查内容与要求 勘查工程控制程度要求 1 勘查工作质量要求 地热资源/储量计算与评价 地热流体质量评价 l0 8 地热资源开发利用评价 11资料整理与报告编写要求 20 附录A资料性附录)地球化学温标 21 附录B(规范性附录)地热流体分析样品的采集与保存方法 23 附录c(资料性附录)地热资源/储量计算方法 2 附录D(资料性附录)地热常用量代号和单位名称 38 附录E(资料性附录)理疗热矿泉水水质标准 41 附录F(资料性附录地热水利用的节煤减排量及居室采暖面积估算表 42 附录G(规范性附录)地热资源勘查报告编写提纲及附图附表要求 44 参考文献 46
GB/T11615一2010 前 言 本标准代替GB/T11615一1989《地热资源地质勘查规范》. 本标准与GB/T11615一1989相比主要变化如下 根据实际需要,将术语和定义的条款由13条增至34条; -将地热资源/储量分为地热流体可开采量和地热储量热储存量)两类,地热流体可开采量又进 -步分为验证的、探明的、控制的和推断的四类; -将地热资源勘查划分为地热资源调查、预可行性勘查、可行性勘查及开采四个阶段,并在各阶 段的具体工作内容上作了相应的补充; 将地热资源勘查的最大深度规定在4000m以内; -对深部地球物理勘查方法的应用部分,增加了较为成熟的非地震的地球物理勘探方法如电磁 测深及微动测深等; 对地热钻井孔斜,井深误差,岩屑录井、钻井冲洗液,测井,洗井,地质编录等提出了新要求 将地热回滥列人了地热勘查工作的内容,规定了回灌工程部署原则,工程控制要求及回灌试验 的质量要求; 明确地热动态监测应贯穿地热资源勘查、开采的全过程,对各勘查阶段的监测网点数量提出了 要求; 对地热资源计算方法部分作了较大的修改并作为本标准的附录C; 增加了地热资源开发利用评价,细分为地热资源开发可行性评价和开发利用环境影响评价; 增加了地球化学温标、地热资源评价方法等内容 本标准的附录B和附录G为规范性附录,附录A、,附录c,附录D附录E和附录F为资料性附录 本标准由国土资源部提出 本标准由全国国土资源标准化技术委员会归口 本标准起草单位;国土资源部储量司、矿业联合会地热开发管理专业委员会、北京市地质工程 勘察院 本标准起草人;宾德智、刘延忠,郑克桢,陈培钧,刘久荣、陈红 本标准所代替标准的历次版本发布情况为 -GB/T11615一1989
GB/T11615一2010 地热资源地质勘查规范 范围 本标准规定了地热资源(不包括通过热泵技术开采利用的浅层地热能)地质勘查工作的定义、总则、 基本工作内容、勘查工程控制程度与勘查工作质量要求、地热资源/储量计算与评价、地热流体质量评 价,地热资源开发利用评价及勘查资料整理与报告编写要求等 本标准适用于地热资源地质勘查工作部署和地热资源地质勘查报告的验收、评审备案,地热资源 储量登记统计 规范性引用文件 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款 凡是注日期的引用文件,其随后所有 的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准,然而,鼓励根据本标准达成协议的各方研究 是否可使用这些文件的最新版本 凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本标准 GB5084一2005农田灌溉水质标准 GB57492006生活饮用水卫生标准 GB8537一1995饮用天然矿泉水 GB89781996污水综合排放标准 GBl1607一1989渔业水质标准 术语和定义 下列术语和定义适用于本标准 3.1 地热geothermal 地球内部所储存的热量 3.2 地热资源geothermalresources 能够经济地被人类所利用的地球内部的地热能,地热流体及其有用组分 目前可利用的地热资源 主要包括:天然出露的温泉,通过热泵技术开采利用的浅层地热能,通过人工钻井直接开采利用的地热 流体以及干热岩体中的地热资源 3.3 地热资源勘查geothermalresourcesexploration 为查明某一地区的地热资源而进行的地质,地球物理,地球化学综合调查以及钻探与试验,取样测 试、动态监测等地质工作 根据勘查工作程度,可分为调查、预可行性勘查、可行性勘查和开采等阶段 3.4 地热资源评价geothermalresoureesassessment 在综合分析地热资源勘查成果的基础上,运用合理方法对地热资源蕴藏量、可采量及质量进行的计 算与评价 5 3 nalfluid 地热流体质量qualityofgeothermma 地热流体的物理性质、化学成分、微生物指标及其能量品位
GB/T11615一2010 3.6 eothermalaomalousaream 地热异常区 ge0 又称地热区,地表放热量或大地热流值显著高于大陆地壳热流平均值的地区 在实际工作中,通常 指具有某种地表热显示或一定深度内赋存有开发利用前景的热储分布地区 3.7 地热系统geothermalsystem 构成相对独立的热能储存,运移,转换的系统 按地质环境和能量传递方式可划分为对流型地热系 统和传导型地热系统 3.8 地热田geothermalfrield 经地质勘查或研究证实,赋存有一定数量和质量并可供经济开发利用的地热资源的地区 注，一般与地热异常区相对应,其规模可从儿平方千米至数百或上千平方千米不等 理想的地热田具有热源,储热 层(热储)和盖层三个要素 g 3. 地热储gethermalreseroir 简称热储(heatreservoir),埋藏于地下具有有效空隙和渗透性的地层、岩体或构造带,其中储存的 地热流体可供开发利用 3.g.1 层状热储stratifiedreservoir 以传导热为主,分布面积大并具有有效空雕和渗透性的地层构成的热储 泛指沉积盆地型热铺 3.9.2 带状热储zonelreseroir 以对流传热为主、平面上呈条带状延伸、具有有效空隙和渗透性的断裂带构成的热储 3.10 盖层caprk 覆盖在热储之上的不透水或弱透水岩层的总称 在层状热储中,通常将覆盖在主要热储或开发利 用热储之上的地层通称之为主要热储的盖层 3.11 热源heatsoure 供给热储中岩石和地热流体热的来源,可以是现代岩浆活动形成的岩浆房,也可以是来自地壳深部 的热传导或来自沟通深部热源的现代活动性断裂带的热对流 3.12 地热增温率geothermalgradient 也称地温梯度,地球不受大气温度影响的地层温度随深度增加的增长率 通常用恒温带以下每深 人地下100m所增加的地温值来表示 地热储量geothermalreserves 在当前经济技术可行的勘查深度内,经过勘查工作，一定程度上查明储存于热储岩石及其空隙中的 地热流体所赋存的地热资源量 可开采量e`plolabhle reserVes 经勘查或经开采验证的在当前开采经济技术条件下能够从热储中开采出来的那部分储量,是地热 储量的一部分 通常是在热田勘查、开采和监测的基础上,考虑到可持续开发,经拟合计算允许每年合 理开采的地热流体量 依据勘查、开采程度不同,分为:验证的、探明的、控制的和推断的可开采量
GB/T11615一2010 3.15 地热流体geothermalfluid 包括地热水和地热蒸气,以及少量的非凝性气体,但不包括天然的碳氢化合物可燃气体 3.16 干度steamfractionm 高温地热的两相流体中蒸气含量占水汽总流量的质量百分比 3.17 试井weltesting 地热井成井后的产量试验,需测定井产量、静压力、动压力、压力降、流体温度和流体质量等 3.18 有效空隙率effectiveporosity 地热流体贮存空间(连通性孔隙、裂隙)体积占热储总体积的比率 3.19 渗透性permeabilty 地质体可以让流体渗透、透过的能力 一般以渗透率,即压力梯度为1时,动力粘滞系数为1的液 体在介质中的渗透速度来表示其能力的大小 3.20 热导率heatcomductiity 物质传递分子运动热能的能力 沿热传导方向单位厚度物质当两壁温差为1C时,单位时间内所 通过的热量 3.21 比热 speeifeheat 即比热容的简称 单位质量的物质当温度升高1时所吸收的热量或降低！C时所释放出的 热量 3.22 容积压缩系数volumetriccompressibilityfactor 地热流体受压缩而缩小的体积与其原体积之比率 3.23 弹性释水系数elasteityreleasabletetwr 因地热流体开采造成热储压力下降,使受容积压缩系数控制的那部分地热流体逐渐得以膨胀释放 的能力 3.24 渗透联系permeablelinking 不同地区或不同热储层之间热流体的运移、沟通能力 3.25 井产量wellproduetiom 单个地热井的热流体产率 26 3 压力)头pressurehead 又称承压水位和测压水头,是地热流体普遍具有的通性,作用于单位面积上的压力(P)与地热流体 单位体积质量(R)的比值(P/R) 实际工作中,通常以固定点(井口或地面)为基准进行测定,水头高出 基准点以十压力表示,低于基准点以深度表示 为便于比较,则以海平面为零点,进行统一换算 3.27 静压力statiepressure 地热井在非井试条件下的闭井流体压力
GB/T11615一2010 3.28 动压力dynamicpressure 地热井在井试时带有压力下降的流体压力 3.29 压力降pressuredrawdownm 地热井在井试条件下静压力与动压力之差,相当于抽水试验的降深 3.30 )ecificeapae 单位产量spe ei 每米压力降的热流体产量 3.31 hermalretnjetonm 地热回灌 为保持热储压力、充分利用能源和减少地热流体直接排放对环境的污染,对经过利用(降低了温度 的地热流体通过地热井重新注回热储,也可利用其他清洁水源进行回澈， 3.32 enginering 热储工程reservoir 涉及热储性质的工程数据和为取得这些数据需逃行的测试和研究.包括地热井井试,动态拟合,热 储模型和回灌等 3.33 概念模型conceptualmodel 对地热田包括热储、盖层,热源和热传递,流体运动等要素的儿何及物理形态的简化描述 3.34 热储模型reservoirmodeling 在掌握热田机制和开采生产的全系列工程测试数据的基础上,建立的类比、统计,解析、数值法等模 型,以拟合热储生产的历史和现状条件,为地热资源规划、利用、管理和保护等服务 总则 4.1本标准涉及的地热资源勘查为水热型地热资源勘查,尚不包括干热岩型、岩浆型地热资源勘查和 通过热系换热技术开采利用的浅层地热资源勘查 地热资源勘查评价的目的是为开发与保护地热资源提供资源/储量及其所必须的地质资料.以减 少开发风险,取得地热资源开发利用最大的社会经济效益和环境效益,并最大限度地保持资源的可持续 利用 4. .3 地热资源勘查评价的重点是在查明地热地质背景的前提下,确定地热资源可开发利用的地区及合 理的开发利用深度;查明热储的岩性,空间分布,空隙率、渗透性、产能及其与断裂构造的密切程度;查明 热储盖层岩性、厚度变化,对热储的封闭情况及其地热增温率;查明地热流体的温度、赋存状态、物理性 质与化学组份,并对其利用方向做出评价;查明地热流体动力场特征、补径排条件,计算评价地热资源/ 储量,提出地热资源可持续开发利用的建议 地热资源勘查分 为 地 热资源调查,预可行性勘查,可行性勘查及开采四个阶段 大、中型地热资源 勘查项目分阶段进行,地热地质条件简单的中,小型或单个地热井勘查项目可合并进行 4. 5 地热资源勘查工作应有效地应用航卫片图像解译,地质调查,地球物理,地球化学,地热钻井,产能 测试、分析化验、动态监测等方法技术进行综合性勘查 地热钻井,尤其是深部地热钻井应在地球物理 勘查工作的基础上进行 4.6地热勘查钻井,应按照“探采结合”的原则进行布置和施工 地热勘查孔有条件成井的,应按地热 生产井钻井技术要求成井,完井后转为生产井利用;地热生产井应按地质勘查孔的技术要求进行钻井施
GB/T11615一2010 工,取全取准各项钻井地质及地热参数资料,做好地质编录,为地热田地质研究和资源的开发与保护提 供地质资料 4.7经过勘查的地热田或边采边探已形成一定开采规模的地热开采区,应及时总结分析勘查资料,对 地热资源/储量进行计算评价,提出相应的地热资源勘查评价报告,为科学制定地热资源开发利用规划 或方案提供依据 对已投人规模化开采的地热田或地热集中开采区,宜每隔五年依据开采动态资料对其可开采量进 行核实评价,为资源管理保护,确保资源可持续利用提供依据 4.8经勘查评价的地热资源/储量,地热流体可开采量依据地质勘查可靠程度分为:验证的、探明的、控 制的和推断的四级(见表1). 表1地热资源/储量分类简表 勘查阶段 开采 可行性勘查 预可行性勘查 调查 地热流体可开采量 验证的 探明的 控制的 推断的 地热资源 储量分类 地热储量 热储存量 地热资源勘查内容与要求 5.1地热资源勘查内容 5.1.1地质研究 研究地热田的地层、构造、岩浆(火山)话动及地热显示等特点,，确定热储、盖层、控热构造、热 5.1.1.1 储类型及不同类型地热田勘查工作重点 对地热田周边及相关地区,应进行必要的地质调查和地球物理、地球化学勘查,研究地热田形 5.1.1.2 成的地质背景及地热流体的动力场、温度场和循环途径 5.1.1.3对地表热显示及井(孔)温度进行系统调查,确定地热异常区范围,分析研究热异常区形成的 原因和条件 查明地热田的范围、热储、盖层,地热流体通道及地热田的边界条件,确定地热田的地热地质 模型 5.1.1.5研究地热资源形成的地质环境条件及开发地热资源对地质环境可能造成的影响 地温场研究 5.1.2.1查明地热田不同地段、不同深度的地温变化,确定恒温带深度、热储盖层的地热增温率和热储 的温度,研究勘查深度内的地温场特征,圈定地热田范围 利用地热增温率或地球化学温标估算热储温度(参见附录A),并对热田成因、控热构造和热 源做出分析推断 热储研究 查明各热储的岩性、厚度、埋深、分布、相互关系及其边界条件,测定各热储的空隙率,有效空隙率、 弹性释水系数、渗透系数、压力传导系数、压力水头高度等参数,详细研究主要热储或近期具有开发利用 价值热储的渗透性、地热流体的产量、温度、压力及其变化,为地热资源/储量计算提供依据 5. .1.4地热流体研究 5.1.4.1查明地热流体的温度,相态、排放时的汽、水比例蒸汽干度、非凝气体成分,为地热资源的开 发利用与环境影响评价提供依据 5.1.4.2测定地热流体的物理性质与化学成分、微生物含量同位素组成、有用组分及有害成分,评价 地热流体的可能利用方向 5.1.4.3测量各地热井(孔)地热流体的压力、产量特征,研究地热流体与大气降水、常温地下水和不同 热储间地热流体的相互关系,分析地热流体的来源、储集,运移、排泄条件
GB/T11615一2010 5.1.4.4研究地热流体的温度、压力、产量及化学组分的动态变化 5.2不同勘查阶段工作要求 5.2.1地热资源调查阶段 以分析研究区内已有的地质、航卫片图像地质解译、地球物理,地球化学、放射性调查以及地热 资源勘查开发资料为主 开展调查的范围可根据需要确定 重点对地热天然露头泉)和地热井开 展野外调查,依据地热资源勘查研究程度的不同,预测调查区的地热资源量,提交地热资源调查报告 或开发利用前景分析报告,确定地热资源重点勘查开发前景区,为国家或地区地热资源勘查远景规 划提供依据 5.2.2地热资源预可行性勘查阶段 选定在有地热资源开发前景但又存在一定风险的地区进行地热资源预可行性勘查 包括下述 内容 对选定的有开发前景的地热显示区(热泉等)或隐伏地热异常区,根据地热资源勘查要求与区 域地热地质条件确定合理的勘查范围 采用地质调查、地球物理、地球化学等勘查方法,初步查明地热田及其外围的地层、构造、岩浆 火山)活动情况,地温异常范围,地热流体的天然排放量、,温度、物理性质和化学成分,圈定地 热资源有利开发的范围,确定进一步勘查地段; 按热田勘查类型的不同,投人少量的控制性地热钻井工程,初步查明地热田的地层结构,地热 增温率,热储的埋藏深度、岩性、厚度与分布,地热流体温度、压力和化学组分,并通过井产能测 试,初步了解热储的渗透性,井的热流体产率,温度等 利用地热钻井测试资料及经验参数,采用热储法,比拟法等方法计算地热储量、地热流体可开 采量,对地热资源开发利用前景做出评价,提出地热资源预可行性勘查报告,为地热资源试采 及进一步勘查与开发远景规划的制定提供依据 5.2.3地热资源可行性勘查阶段 结合地热资源开发规划或开发工程项目要求,在地热资源预可行性勘查阶段选定的地区或开发工 程所选定的地段上进行 勘查范围可以是一个地热田,也可以是划定的拟开采地区 应进行下述工作: 详细进行地温调查,地质及地球物理、地球化学勘查,基本查明勘查区的地层结构,岩浆岩分布 与主要控热构造,各热储的岩性、厚度,分布,埋藏条件及其相互关系; b 选择代表性地段进行地热钻探或探采结合钻井工程,查明其地层结构、热储及其盖层的地热 增温率;主要热储特征(渗透性、有效空隙率等,地热流体温度、压力、产量及化学组分等 进行地热群井生产性测试,了解井间干扰情况及流体动力场变化特征,为确定合理的开采生产 井群布局提供可靠依据; 对地热流体动态(开采量、水头压力、水温、水质)进行长期观测研究,掌握其年内或多年动态 特征; 根据多个地热钻井(孔)测试资料、年动态监测及经验参数,采用热储法、比拟法,解析法、数值 法,详细计算勘查区内的地热储量、地热流体可开采量,提出地热资源勘查报告,其成果满足地 热资源开采设计的需要 5.2.4地热资源开采阶段 对已规模化开采地热资源的地热田或地区,应结合开采中出现的问题与地热资源管理的需要,加强 开采动态监测,采灌测试、热储工程与地热田水、热均衡研究,每5年对地热流体可开采量及开采后对环 境的影响进行重新评价,为地热资源合理利用、有效保护和可持续开发提供依据 应进行下述工作 综合分析区内已有的地质,水文地质,地热地质,深部地热钻井及地球物理勘查资料,详细查明 地热田或研究区内的地质构造、岩浆活动,热储岩性、厚度、分布范围及其埋藏条件,建立准确 的地热地质概念模型;
GB/T11615一2010 b 全面分析地表热显示及井孔测温资料,详细查明区内的地热增温率、勘查深度内地温场的空 间变化规律,准确确定热储温度 对地热流体动态(开采量、水头压力.水温,水质)进行长期观测研究,定期普测全区地热流体压 力、温度、化学组分变化,分析不同储层和主要开采热储层的开采量变化及其引起的地热流体 压力、温度、水质动态变化规律,建立评价区热储渗流模型与地球化学模型 依据热储特征,地热田开发的实际需要与可能,对热储进行回灌试验研究,查明回灌对地温场 与渗流场的影响,确定最佳的回灌地段、层位,采灌比、采灌井的合理布局及保持地热田持续 开发利用的采灌强度; 建立地热资源地理管理信息系统与地热资源评价的数学模型,主要利用地热勘查,采灌试验及 多年动态监测资料,采用数值法解析法、统计分析法与热储法,计算验证地热流体可开采量、 地热储量并做出评价,提出相应时段的地热资源/储量报告,其成果应满足地热资源持续开发 与科学管理的需要 5.3不同类型地热田勘查重点 5.3.1高温地热田 通过地质调查圈定地热异常分布范围,对区内新构造运动与岩浆活动的进行研究,开展深部地球物 理,地球化学勘查,查明热源,热通道及其与热储、载热流体的关系 5.3.2地压型地热田 应查明热储的空间展布、封闭条件及形成机理;查明地热流体温度、压力及其伴生气体(通常有 cO和可燃气体)组分和特征,对热储资源做出综合评价 5.3.3主要受断裂构造控制呈带状分布的地热田 应研究控制或影响地热资源分布的主要断裂构造的形态,规模、产状、力学性质及其组合关系 在 地质调查的基础上,结合地球物理,地球化学勘查圈定地热异常区或地热田的边界 宜在断裂交汇部位 及主要控热断裂构造的上盘并沿断裂构造延伸方向布置地热钻井查明其条件,通过沿断裂线上的群井 降压试验参数评价地热田的地热流体可开采量 对于受断裂构造控制的天然温泉则以多年流量动态观 测资料评价其可开采量 55 .3.4呈层状分布的盆地型地热田 宜通过地质调查(主要是深井测温调查)了解可能的地热异常区;依据重力、磁法、电法和地震等地 球物理勘探方法,查明松散地层的沉积厚度或隐伏基岩埋藏深度、主要断裂构造分布,确定地热资源勘 查范围;通过点上的深部地球物理勘探,详细了解深部地层结构,主要热储埋深;依据地热井钻探验证结 果及取得的新认识,开展外围地区勘查,逐步扩大勘查范围;主要依据采灌测试、开采动态监测资料评价 地热流体可开采量 勘查工作应详细研究地层结构及地温梯度随深度,地层的变化,划分热储和盖层 着重研究各热储层岩性、厚度,分布及重要断裂构造对热储的渗透性,地热流体温度的控制性影响,确定 主要热储,划分地热流体富集区(带) 勘查工程控制程度要求 地热田勘查类型划分与热田规模、地热资源分级 6 根据我国已知地热田特征,按地热田的温度、热储形态,规模和构造的复杂程度,将地热田勘查 类型划分为两类六型(见表2). 6.1.2地热田规模按可开采热(电)能的大小分为大、中、小三型(见表3). 6.1.3地热资源按温度分为高温、中温、低温三级(见表4)
GB/T11615一2010 表2地热勘查类型 类 征 型 主 特 要 热储呈层状,岩性和厚度变化不大或呈规则变化,地质构造条件比较简单 高温 -2 地热田 热储呈带状,受构造断裂及岩浆活动的控制,地质构造条件比较复杂 I-3 地热田兼有层状热储和带状热储特征,彼此存在成生关系,地质构造条件复杂 I-1 热储呈层状,分布面广,岩性、厚度稳定或呈规则变化,构造条件比较简单 中低温 地热田 I-2 热储呈带状,受构造断裂控制,地热田规模较小,地面多有温、热泉出露 I l-3 地热田兼有层状热储和带状热储特征,彼此存在成生关系,地质构造条件比较复杂 表3地热田规模分级 中,低温地热田 高温地热田 地热田规模 能/Mw 保证开采年限/年 热 能/Mw 保证开采年限/年 电 大型 50 30 50 100 中型 1050 1050 100 30 30 小型 1o 10 100 表4地热资源温度分级 温度分级 温度()界限/C 主要用途 高温地热资源 ！>150 发电、烘干,采暖 中温地热资源 90<<150 烘干,发电,采暖 采暖、理疗、洗浴,温室 60t90 热水 低温地热资源 温热水 理疗,洗浴,采暖,温室、养殖 40t60 25<1<40o 温水 洗浴、温室、养殖,农灌 注;表中温度是指主要储层代表性温度 6.2勘查工程控制程度 6.2.1地质调查 依据地热田规模、勘查类型及勘查工作阶段的不同,选用相应比例尺的地形地质底图进行地热资源 的地质调查(见表5). 表5地热资源勘查控制程度 控制程度 调查阶段 预可行性勘查阶段可行性勘查阶段 开采阶段 小型 1/5万 万 万 万 1/2.5 >1/1 >1/1 地质调查 中型 1/10 万 5万 >1/2.5万 >1/2.5万 工作比例尺 1/20万 110o >1/5万 大型 >1/5万 万 I-1型 10.020.0 5.010.0 <5.0 I-2型 1.02.0 0.5~1.o <0.5 钻探孔及生产井 I-3型 5.010.0 2.55.o 单孔可控制面积 0.020.o I-1型 20.030.0 l0.0 km=/孔 I-2型 1.0 2.0~3.0 1.0一2.0 I3型 10.020.0 5.010.0 5.0 注:同一类型地热田钻探,构造条件复杂,具有多层热储者取小值;构造条件比较简单者取大值
GB/T11615一2010 6.2.2地球物理勘查 地热资源调查阶段以收集区域地球物理勘查资料为主;可(预可)行性勘查阶段以面积物探为主,勘 查区应等于或略大于地质调查的范围,物探工作测线应垂直主要构造走向,精测剖面应通过拟定地热钻 井部位,勘查深度应大于拟钻地热井的深度;开采阶段,可根据开采地热资源布井的需要,进行点上的勘 查或重点地段的补充性勘查 工作量应满足相应比例尺物探精度和勘查深度的要求 6.2.3地球化学勘查 对勘查区的温泉和其他地热显示、已有深井,选择代表性地热流体样品作化学全分析和同位素测 试;对地面泉华和钻井岩芯的水热蚀变,采集代表性岩样作岩石化学全分析和等离子体光谱及质谱分析 或光谱半定量分析 采样密度随勘查阶段的深人应加密和增加检测项目 上述水和岩石的化学分析结果,应进行地球化学分类和计算,包括;流体类型、特征组分、组分比率、 地球化学温标、水/岩平衡,同位素地球化学等方面 6.2.4地热钻探 地热钻探工程部署原则 4 在充分收集分析研究已有地质、地球物理、地球化学勘查资料的基础上,选择地热资源勘查开 发代表性地段部署地热钻探工程; 以查明主要热储的类型、分布,埋藏条件、渗透性、地热流体质量、温度及压力,地热井的生产 能力大小为重点 勘查深度可根据主要热储类型、埋藏深度、当前的开采技术经济条件和市场需要确定,对于天 然出露的带状热储类型,勘查深度一般控制在1000m内;隐伏的盆地型层状热储,勘查深度 -般不超过4000m 地热勘查应实行“探采结合”的原则,地热地质勘查钻孔能成井开采利用的,应按成井技术要 求实施;地热开采井的钻井地质编录、,测井、完井试验与地质资料收集整理除按成井技术要求 实施外,还应按地质勘查要求,取全取准各项地热地质资料 6.2.4.2 钻探工程控制要求 可参照表5选用 o 2. 地热回灌 5 6 2. .5.1地热回灌工程部署原则: 地热回灌宜在可行性勘查的后期或开采阶段布置 可行性勘查阶段以回灌试验为主,开采阶 a 段以生产性回灌为主; 地热回灌适用于热储渗透性好、地热储量大、地热流体补给有限.以利用热能为主的盆地型层 b 状热储分布区; 地热回灌采用未受污染的原水回灌,回灌不得对热储造成污染; 地热流体矿化度高、地热水头逐年下降并已具备自流回灌条件的地热田或地热开采地区,应 积极推进回灌,实行“采灌结合”的均衡开采模式 实行统一开采的地热田,可行性勘查阶段应建立地热采灌结合的试验区,确定井的采灌能力、 采灌强度及采(灌)井合理间距与布置方案 6.2.5.2回灌工程控制要求: 地热回灌井应结合地热开采井布置,视回灌试验结果、回灌井的回灌能力及维持开采区采/澈 平衡的需要确定回灌井数量 回灌井与开采井应保持一定的间距,其间距应在分析地质构造、热储性质、回灌量、开采和回 b 灌水温差等的基础上确定,应避免发生回灌水未达到增温目标而提前进人开采井; 回摧井与开采井的深度、井结构相同 宜采取同层同澈模式,以维持开采热储的压力;特殊情 况下可以实行异层回灌
GB/T11615一2010 勘查工作质量要求 航卫片解译 7.1.1航卫片解译主要用于判断下列地热地质问题 a)地貌、地层、地质构造基本轮廓及地热区隐伏构造; b 地表泉点、泉群和地热溢出带,地表热显示位置; c)地面水热蚀变带的分布范围 d)深部温度场空间展布及高温异常 7.1.2航卫片解译应先于地质调查工作,以航空像片解译为主,必要时结合航空红外测量或结合卫星 图像解译 解译结果均应对主要地层界线、断裂构造等进行实地路线检验,或与地面地质、物化探工作 结合进行 7.1.3 宜用不同时间,不同波段的航卫片影像进行综合解译 注意航卫片的质量,收集不同地质体的 光谱特征,建立地质,地热地质的直接和间接解译标志 利用计算机进行图像处理 7.1.4宜用大比例尺航片 用航空立体镜结合计算机解译并用立体成图仪成图. 7.1.5提交相应比例尺的解译图及文字说明 7.2地质调查 7.2.1地质调查应在充分利用航卫片解译和区域地质调查资料的基础上进行,其主要任务是 a)实地验证航卫片解译的疑难点; 查明地热田的地层及岩性特征,地质构造、岩浆活动与新构造活动情况、了解地热田形成的地 b 质背景与构造条件; 查明地表热显示的类型,分布及规模,地热异常带(区)与地质构造的关系 c) 7.2.2地质调查范围应包括相关的构造单元 带状热储应包括地热异常带(区)及地热田可能的控热 构造边界;层状热储应根据可能的开采范围适当扩大,包括关系比较密切的地区 7.2.3地热地质调查精度按相同比例尺的地质调查规范要求实行,在有相应比例尺地质底图的基础上 进行地热地质调查,观测点的密度可适当放宽 应以地表热显示、深部钻井地质调查为重点 7.3地球化学调查 7.3.1地热资源勘查各阶段宜进行地球化学调查,采用多种地球化学调查方法,包括地热流体特有组 分(F、SO,B,HS等)调查分析、氧气测量等,确定地热异常分布范围 7.3.2具代表性的地热流体,宜采集地球化学样品,并适当采取部分常温地下水,地表水及大气降水样 品作为对照,分析彼此的差异和关系 样品采集方法、要求遵照本规范附录B 7.3.3测定代表性地热流体、常温地下水、地表水、大气降水中稳定同位素和放射性同位素,推断地热 流体的成因与年龄 7.3.4计算地热流体中Na/K,CI/B,CI/F,Cl/SiO等组分的重量克分子比率,并进行水岩平衡计算， 分析地热流体中矿物质的来源及其形成的条件 7.3.5对地表岩石和地热钻井岩芯中的水热蚀变矿物进行取样鉴定,分析推断地热活动特征及其演化 历史 7.3.6地球化学调查图件比例尺与地质调查比例尺一致 地球物理勘查 7.4.1地球物理勘查宜在地热资源预可行性勘查和可行性勘查阶段进行,勘查范围应包括相关的构造 单元并结合地热钻井井位的确定进行 2 7.4. 地球物理勘查初步查明以下地热地质问题 a 圈定地热异常范围,热储的空间分布和地热田边界; b圈定隐伏岩浆岩及其蚀变带; 10
GB/T11615一2010 确定基底起伏及隐伏断裂的空间展布; d)确定勘查区的地层结构,热储层的埋藏深度和地热流体的可能富集区)带 7.4.3地球物理勘查方法根据地热田的地质条件和被探测体的物性特征进行选择 除使用常规的电 法,磁法,重力方法外,还可选择分辨率较高或探测深度较大的人工地震电磁测深(如大地电磁测深,可 控源音频大地电磁测深,连续大地电磁剖面法、瞬变电磁法)及微动测深等(见表6. 表6不同类型地热田地球物理勘查方法 勘查阶段 地热资源调查 预可行性勘查 可行性勘查 1/10万重磁面积测量， 1/5万重磁面积测量,1/5万电磁测 层状热储 !/10万电磁测深或电测深深或电渊深面积测量、微动测深及人 收集区域航卫片含红 热田 面积测量 工地震剖面测量 外),航磁,重力等物探资料 期查 以及地温、地震活动性等 1/5万重磁面积测量,1/5 1/2.5万重磁面积测量,1/2.5万电 类型 资料 带状热储 万浅层渊温,1/5万电磁测磁测深或电测深面积测量,土壤求,纠 深或电测深面积测量 气测量,人工地震剖面测量 利用地温测量圈定地热异常区;利用重力法确定勘查区基底起伏及断裂构造的空间展布;利用 磁法确定岩浆岩体的分布及蚀变带位置;利用电磁测深或电测深)及微动测深确定热储深度与范围;利 用可控源音频大地电磁测深确定断裂构造和热异常;利用土壤乘、氧气测量确定浅埋藏的活动断裂构 造;利用地震勘探较准确地圈定地层结构、热储埋深及断裂位置与产状 地球物理勘查应严格执行各类地球物理勘查工作规范,取全取准各项观测数据,不合质量要求 的资料不得参与地质解译推断 地球物理勘查资料解译推断应遵循“从已知到未知、从定性到定量、综合解译与反演解译”的原 7.4.6 则,采用计算机技术提高地质解译质量 7.5地热钻探 地热钻探孔设计,施工,钻进中的地质编录与完井的各种测试应满足查明地热田的地层结构地 7.5.1 质构造、岩性、地温变化、热储的渗透性,地热流体压力及其物理性质和化学组分,取得代表性计算参数 的需要 7.5.2地热田内存在多层热储时,应分别查明各热储层的温度,地热流体压力、产能及其物理化学性 质 对拟投人开发利用的地热钻井,应对井的表层管和技术管进行严格固井,表层套管下人深度、口径 应满足抽水泵外径和地热井长期开采的要求,固井水泥应上返至井口;下部技术套管下至热储一定深度 内,固井水泥应填满套管与孔壁间的环状间隙,以保持套管稳定和严格封闭热储以上含水层位,防止不 同水质储层相互串层沟通而造成污染 对技术套管超过1000m且地层比较稳定的,固井水泥填人高 度可小于技术套管长度,但不得小于500m,并需在其顶部再压人水泥,其垂向厚度不少于100m 7.5.3除专门设计的定向井外,地热钻井应保持垂直,相应深度的井斜控制为:深度300m内(开采井 泵室段)不大于1",1000m内不大于3",2000m内不大于7”",2000m以上终孔不大于10";井深误差 不大于1/1000. 7.5.4地热地质钻井口径应满足取样、测井及完井试验的要求;探采结合井还应满足设计产量、安装相 应开采设备的要求;观测井终孔口径一般不小于91 mm 7.5.5在已有取心钻孔控制的地区,地热钻井一般采取无心钻进,但应做好全孔岩屑录井与地质编录， 岩屑录井样品采集间距(2~5)m; 对代表性井段应采取岩石磨片样和化学分析样,进行室内鉴定和准 确定名;对中、高温地热田,还应特别注意水热蚀变岩芯或岩屑的采样和鉴定 对尚无取心钻井控制的 地区、代表性井段或地层判别有疑难的地区,应适当取心 每一个地热田,应根据地热田规模建立代表 性的地热钻井地层实物地质资料标准剖面 7.5.6地热钻井过程中应合理使用冲洗液,盖层可根据地层情况采用不同密度、粘度,失水率的泥浆作 11
GB/T11615一2010 为冲洗液,钻遇热储层后宜采用清水或无固相稀泥浆作为冲洗液 考虑热储层的压力条件,尽量采用近 平衡钻进,以防堵塞和污染热储层 7.5.7地热钻井在下管前和完钻后,应进行地球物理测井,不得漏测井段 测井项目应包括;电阻率、 自然电位,天然放射性、,井温,井径,井斜、声波(密度)等项;钻遇热储层顶,底板及终孔时,应进行测温" 测温前停钻时间不少于24h 严重漏失井段测温的停钻时间应适当延长 7.5.8地热钻井的地质观测与编录 采集岩屑或岩芯样品,应仔细观测记录其岩石成分、不同成分岩屑所占比例及其随钻进深度的 a 变化,判定地层的岩石名称及变层的深度并保留代表性岩屑样品; b)在钻进的目的层段,应注意观测冲洗液性能及漏失量变化、详细记录钻进过程中的涌水、井 喷,漏水,涌砂,逸气、掉块、塌孔、放空,缩径等现象及出现时的井深和层位,测定涌水,井喷的 高度、涌水量、温度及冲洗液的漏失量等,对井段的热储特性、地热流体赋存部位进行预估 应系统测定井口冲洗液出口和人口的温度变化并做好记录,对储、盖层界面进行判断 7.5.9对用于开采(回灌)的地热井,完井后,应做好井口保护,完善井口装置,包括;安装控制阀门、流 量计、温度计、压力计等,以确保流体产量,温度,压力,水位监测的需要 7.6地热井产能测试 7.6.1地热井完井产能测试 地热井完井后应进行产能测试,测试前应做好洗井工作 洗井应依据热储渗透条件及埋深、孔内情 况,采用适宜的机械或化学方法清除孔内及热储层段井壁的泥浆,岩屑,岩粉等堵塞物,达到流体中悬浮 物含量小于1/20000(质量比),流体产量与压力下降保持相对稳定(前后比较变化小于10%) 7.6.2地热井产能测试 包括降压试验,放喷试验和回灌试验等,各类地热勘探孔与开采(回灌)井都应进行测试,通过测试 取得地热流体压力、产量,温度,采灌量比及热储层的渗透性等参数 7.6.3低温地热井降压试验 依据勘查的需要,分为单井,多井和群井降压试验 7.6.3.1单井试验;宜做三次降压的稳定流或非稳定流试验,最大一次降压的延续时间不少于48h， 单位产量小于10m'/dm及流体压力持续下降的,应适当延长试验时间 试验期间宜采用井下压力 计测量压力变化,条件不具备只能从孔口测量水位(压)时,应同时测得孔内地热流体温度,换算准确反 映压力的水头 测试资料应满足确定流体运动方程,计算储层渗透系数,有效空隙度或弹性释水系数、 压力传导系数,评价单井合理产量的要求 7.6.3.2多井试验;指带有一个或多个观测孔的主孔降压试验,在地热田可行性勘查阶段中采用,宜做 1一2)次降压的稳定流或非稳定流试验,最大一次降压的延续时间不少于120h 试验资料除满足单 井试验的各项要求外,还应能确定降压影响半径,井间干扰系数等参数 7.6.3.3群井试验;指在同一热储内,在两个或两个以上地热井中同时进行的降压试验,在地热田可行 性勘查阶段或开采阶段中采用,结合地热资源开采方案进行 应做一次最大降压的稳定流或非稳定流 试验,降压试验流量尽量接近井的拟开采量,延续时间不少于240h 试验资料要求能确定地热流体动 力场的变化及其边界条件,为资源计算与评价,确定合理开采方案提供资料 7 .6.4中,高温地热井放喷试验 分为单井放喷试验和群井放喷试验 7.6.4.1单井放喷试验;可先用端压法测算单井的热潜力 准确测定则应在井口进行汽,水分离,分别 测定不同压力下的汽、水流量和温度,并测定分离蒸汽中的不凝结气体含量,确定单井的热烙和热流体 产量,绘制井口压力、产量与温度、流量和时间的关系曲线 试验延续时间不少于360h 7.6.4.2群井放喷试验;在多个生产井同时放喷并在外围设立一定数量观测井的试验 在中,高温地 热田可行性勘查阶段及热储工程研究中采用,宜结合试验性生产进行,试验延续时间不少于一个月 试 12
GB/T11615一2010 验要求在井口进行汽,水分离,分别测定不同压力下汽、水量与温度,分离蒸汽中非凝气体含量，了解各 生产井在干扰状态下的产量,为评价地热总产量及热储的潜力提供依据 7.6.5地热回灌试验 7.6.5.1地热回灌试验在地热田可行性勘查及开采阶段中采用 试验应准确测定回灌井的回灌量、压 力随时间的变化、回澈影响范围及影响区内热储温度,地热流体温度、压力、产量和化学组分变化等,为 确定合理回灌方案提供依据 7.6.5.2回灌试验应布设一定数量的观测井(选择相邻地热井),试验前实测回灌井和观测井的井温及 地热流体的温度、压力及化学组分;试验期间(包括回灌期间及停灌后)应定期监测其变化并分析这些变 化与灌(采)量变化的关系,应用无害示踪剂进行示踪试验,测定回灌流体的运移途径,速度;停灌后仍 应定期监测回灌井,观测井压力、地温的变化,以及相邻开采井地热流体的温度、压力及化学组分的变 化,直至相对稳定 回灌试验分为同井分层回霾试验,对井回灌试验,群井生产性回灌试验 7.6.5.3 同井分层同耀试验,在同一地热井穿越有两个以上热储且水质条件相同或相近的条件下买用 a 主要热储用于开采,次要热储用于回灌; 对井回滥试验;一个地热井开采,另一个地热井进行回滥的试验 开采井与回滥井距离宜大 b 于2倍的开采影响半径; 群井生产性回灌试验;在地热田内可选择适宜的回灌场地进行多井集中回灌,或为适应原有采 灌)井布局的需要,在地热田不同部位进行分散回灌 回灌量与地热田的开采量保持一定 比例 7.6.5.4地热回灌试验宜与地热开发利用结合进行,在实行冬季采暖的地区,可结合冬季采暖进行 个采期的回灌试验(不含停灌后的观测时间),以评价采灌区温度场的年际变化及其对维持采灌区持 续开采的影响 7.6.5.5回灌水源应为地热供暖或温室供热降温后未受污染的地热原水,防止回灌对热储造成污染 7.6.5.6对回灌水源应采取过滤措施,以防机械堵塞;采取隔氧措施,以防止生物和化学堵塞;定期采 取回扬或采(灌)井功能对换措施,以利清除堵塞物、恢复其回灌能力 7.6.5.7在回灌试验期间可进行示踪试验,研究开采井和回灌井之间的水力联系和回灌对开采井出水 温度的影响 地热流体与岩土实验分析 7.7.1在地热勘查中,应系统采取水、气、岩土等样品进行分析鉴定,获取热储及地热流体的有关参数 各类样品按下述要求采取: a)地热流体全分析:各勘查阶段的全部地热井和代表性泉点均应采取; b 气体分析;凡有气体逸出的地热井(泉)均应采取;中高温地热井应采用井下压力采样器取样; 微量元素,放射性元素(U,Ra a、Rn ,毒性成分的分析:按每个储层采样,预可行性勘查阶段各 取(12)个,可行性勘查阶段各取(3一5) ,开采阶段各取(5一7)个 d 稳定同位素;可行性勘查阶段可取 ,开采阶段可取(23)个; 放射性同位素:可行性勘查阶段每层热储各取(3" ,开采阶段每层热储各取(5~7)个; 5)个 f岩土分析样;采集典型热储和盖层岩样及包含水热蚀变的岩土样品 7.7.2地热流体化学成分全分析项目包括;主要阴离子(HcO.-',CI1,sO-,cO.一2)、阳离子(K+ Na+1,Cat?,Mg+2),微量元素和特殊组分(F,Br,I,SsiO.,B,HS,AI,Pb,Cs,Fe,Mn,Li,Sr,Cu,Zn等 放射性元素(U,Ra,Rn)及总a.,总日放射性,pH值、溶解性总固体、硬度、耗氧量等 对高温热田应增加 人 Hg,As,Sb,B的测试,对温泉和浅埋热储应视情况增加污染指标如酚、氮等的分析,并根据不同用途增 加相关分析项目 7.7.3同位素分析:一般测定稳定同位素D(H、O、s)和放射性同位素T(H、'C) 13
GB/T11615一2010 7.7.4气体分析;应尽可能包括:H,S,CO,O,Ng,CO,NH,CH、He、Ar等 7.7.5岩、土分析鉴定:依据地热田的实际情况有选择的进行 a)热储及代表性盖层的物理,水理性质测定 项目包括:密度、比热,热导率、渗透率,空隙率等; b)地层地质信息测定 包括;同位素年龄、古地磁,微体古生物、化石,抱粉,重矿物,岩石磨片与 岩石化学等测定和鉴定,确定其地层时代和岩性; 岩石薄片鉴定水热蚀变矿物并研究其演化过程,如发现矿物包体则可进行包体测温 c d)测定岩石中铀、针、钾-40放射性含量,计算产热量及形成区域热异常的背景 7.8动态监测 7.8.1动态监测应贯穿地热资源勘查、开采的全过程 拟投人勘查开采的地热田,应及早建立地热流 体的动态监测系统,掌握地热流体的天然动态与开采动态 对已开发的地热田应在已有观测网的基础 上,根据热田资源评价及控制开采压力下降漏斗范围的需要进行调整和加强,保持动态监测的连续性， 为地热资源评价、地热田管理、研究与地热田开发有关的环境地质问题提供基础资料 预可行性勘 7.8.2监测点的布设应能控制地热田各热储层的自然动态规律及开采引起的动态变化 查阶段,应选择(1一2)个代表性地热井(泉)进行监测,了解地热田的天然动态规律;可行性勘查阶段,应 对地热田的各热储层分别设立(2~3)个动态监测点,了解地热田各热储的动态差异及其变化规律;开采 阶段应在已有监测点网的基础上,适当增加监测点对于集中开采的层状热储,可按35)点/100km" 的比例布置),控制地热田不同构造部位的动态变化 监测内容包括,地热流体压力、产量,温度及化学成分 监测频率可根据不同动态类型而定 地 热流体压力,温度监测宜每月(23)次;地热流体产量监测与流体压力监测同步进行,并按日历年(月) 统计地热田总产量的变化;地热流体化学成分监测,宜每年2次 各动态监测井应准确测定井口标高及井位坐标,各项动态监测资料应及时进行分析,编制年鉴 或存人数据库 7.8.5对已投人开采的地热田,应按年度对热田的动态监测成果进行系统分析,着重分析热田开采量、 回灌量与地热田热储压力的变化,提出年度动态监测报告,为热田管理与开采总量调整提供依据 地热资源/储量计算与评价 8.1计算原则 8.1.1地热资源/储量的计算,应分别计算热储中的地热储量,储存的地热流体量,地热流体可开采量 及其可利用的热能量 地热流体可开采量还应依据勘查程度的差别,分别确定为验证的、探明的、控制 的和推断的级别 8.1.2地热资源/储量计算,应以地热地质勘查资料为依据,在综合分析热储的空间分布、边界条件和 渗透特征,研究地热流体的补给和运移规律,研究地热的成因、热传导方式、地温场特征,并建立地热系 统概念模型的基础上进行 计算方法或计算模型应符合实际,模型的建立与计算方法的采用,应随勘查工作程度的提高,依 8 据新的勘查和动态监测资料进行更新和改进 在开采阶段,模型的更新和计算周期宜小于5年 勘查开发程度高、规模大,已实行采/灌结合的地热田,尤其是城市地区的地热田,应开展热储工 8 程研究,建立数值模型,并据此提出地热资源可持续开发利用的方案与资源优化管理模式 .1.5对实行边采边探的地热田或地热开采地区,在形成一定开采规模后,应及时分析研究地热资源 8 勘查开发成果,计算相应勘查阶段的地热资源储量 8 计算参数要求 地热资源/储量计算参数应尽可能通过试验和测试取得 对难于通过测试得到的参数或勘查工作 程度较低时,可采用经验值 应取得下列参数 8.2.1地热井参数;地热井位置、深度、揭露热储厚度、生产能力,温度、水头压力,流体化学成分等 14
GB/T11615一2010 8.2.2热储几何参数;热储面积,顶板深度、底板深度和热储厚度等 8 .2.3热储物理性质:热储温度、水头压力、岩石的密度、比热、热导率和压缩系数等 8.2.4热流体性质;热流体单位质量的体积,密度、热熔,动力粘滞系数,运动粘滞系数和压缩系数等 8.2.5热储渗透性和贮存流体能力的参数;渗透率,渗透系数、传导系数,弹性释水系数(贮存系数),空 隙率、有效空隙率等 8.2.6监测资料:地热井的生产量、温度,水头压力、化学成分随时间的变化 8.2.7热储的边界条件;边界的位置,热力学和流体动力学特征等 参数的分布应能控制地热田或勘查区的特征 在建立数值模型时,如实测资料不充分,可通过模型 反求热储的参数 8.3计算方法要求 8.3.1地热资源/储量计算应建立在地热田概念模型的基础上,根据地热地质条件和研究程度的不同， 选择相应的方法进行 概念模型应能反映地热田的热源、储层和盖层、储层的渗透性、,内外部边界条件、 地热流体的补给,运移等特征 8.3.2地热资源/储量计算重点是地热流体可开采量(包括可利用的热能量 计算方法依据地热地质 预可行性勘查阶段可采用地表热流量法、热储法、比拟 条件及地热田勘查研究程度的不同进行选择 法;可行性查阶段除采用热储法及比拟法外 ,还可依据部分地热井试验资料采用解析法;开采阶段应 依据勘查、开发及监测资料,采用统计分析法、热储法或数值法等计算 -个地热田或地热斯查区的地热资鄙储量计算,应采用两种以上的方法计算.比较和验证 8.3.3 对单个地热开采井,应依据井产能测试资料按井流量方程计算单井的稳定产量,或以抽水试验 资料采用内插法确定 计算使用的压力降低值一般不大于0.3MPa,最大不大于0.5MPa,年压力下降 速率不大于0.02MPa 8.3.5对以井采为主并开采多年的地热田,应以统计法为主计算地热流体可开采量,以地热田内代表 -定时限内可拍于稳定条件下的地热田开采总疑,作为其可开果疑" 性监测井多年水头压力保持稳定或一 对暂不能保持水头压力稳定的地热田,可以地热田内代表性监测井保持一定水头压力年降速条件下的 地热田开采量作为一定时限内的可开采量 8.3.6对已实施地热回灌或采(灌)结合开发的地热田,可采用统计分析法、热储法或数值法计算其保 持水头压力、热(量)均衡条件下的合理开采强度作为其可开采量 对单独开采的地热天然露头(泉),应依据泉流量实测和动态观测资料,采用泉流量衰减方程计 算可开采量或取历年泉最低流量值作为其可开采量 地热资源/储量具体计算方法要求,参见附录c,附录D. 地热资源/储量可靠性评价 8 地热资源/储量可靠性评价 8 地热资源/储量可靠性评价分为;地热单井评价和地热田或地热开采地区评价 地热单井评价 4.2.1按8.3.4计算确定单井的稳定产量 8 8.4.2.2依据确定的单井稳定产量或行政管理部门批准的单井允许开采量,按相关公式估算其开采权 益保护范围 对盆地型地热田,可按单井允许开采量开采100年、消耗15%左右地热储量,采用式(1) 估算地热井开采对热储的影响半径(R),视其为单井开采权益保护半径 /36500Qf R= 0.15Hx 式中 地热井产量,单位为立方米每日(m'/d); 水比热/热储岩石比热的比值,介于35之间; 15
GB/T11615一2010 -热储层厚度,单位为米(m); H R一 地热井开采100年排出热量对热储的影响半径,单位为米(m. 对有一定补给的地热田,可按影响半径公式计算开采影响半径,再考虑可能的井间干扰,适当增大 定的距离,确定为其开采的合理井距及其权益保护范围 对于已进行全地热田可开采量评价的地热田或开采区,则可按行政管理部门认可的单井开采量占 全热田或开采区可开采量的比例确定其开采权益保护范围及其应尽的义务 8.4.3地热田或地热开采地区评价 8.4.3.1依据地热田的地热地质条件、勘查开发利用程度、地热动态,确定地热储量及不同勘查程度地 热流体可开采量(见表7))， 表7地热资源/储量查明程度 类 别 验证的 探明的 控制的 推断的 单 年动态资料 泉 多年动态资料 调查实测资料 文献资料 多年动态预测值 产能测试内插值 实际产能测试 试验资料外推 单 井 满足可行性 满足预可行性 钻井控制程度 满足开采阶段要求 其他目的勘查孔 阶段要求 阶段要求 开采程度 全面开采 多井开采 个别井开采 自然排泄 地 动态监测 5年以上 不少于1年 偶测值 短期监测或偶测值 热 田 勘查测试,多年 多井勘查测试及 个别井勘查 计算参数依据 理论推断和经验值 开采与多年动态 经验值 物探推测和经验值 数值法、 解析法、 热储法及 热储法、比拟法、 计算方法 统计分析法等 比拟法等 热排量统计法等 理论推断 8.4.3.2依据地热流体可开采量所采出的热量,按(2)式计算地热田的产能(热能或电能 W=4.1868Q(!一 一ta 式中 W 热功率,单位为千瓦(kw): 地热流体可开采量,单位为升每秒(L/s): 地热流体温度,单位为摄氏度(C) 当地年平均气温,单位为摄氏度(C); 4.1868 单位换算系数 地热流体年开采累计可利用的热能量按(3)式估算 习w,=86.4Dw,/K 3 式中: 习w -开采一年可利用的热能,单位为兆焦(MI) D 全年开采日数(按24h换算的总日数),单位为天(d); w 式(2)计算得出的热功率值,单位为千瓦(kw); 单位换算系数， 86.4 热效比(按燃煤锅炉的热效率0.6计算) K 8.4.3.3计算地热流体年(或100年)可开采量所能采出的热量占热储中储存热量及地热流体中储存 热量的密度,估计地热资源的开发潜力并比较计算结果的一致性 8.4.3.4依据资源条件及资源开发的技术经济条件,确定合理的开采方案,并预测地热田的温度场、渗 流场、流体化学成分等的变化趋势 16
GB/T11615一2010 地热流体质量评价 一般要求 地热流体质量评价应与地热资源/储量计算和评价同时进行,以提供地热资源的质量品位,作为地 热资源开发的基础和依据 地热流体质量评价应依据不同用途按有关的国家标准或行业标准进行综合评价 地热流体质量评价应在井(泉)试验现场和定期对代表性地热流体采样进行全分析及微生物检测的 基础上进行,其评价指标包括地热流体的物理性质、化学成分、微生物含量等 地热流体不同用途评价 理疗热矿水评价地热流体通常含有某些特有的矿物质(化学)成分,可作为理疗热矿水开发利 用,可参考附录E对其属于何种类型的理疗热矿水做出评价 饮用天然矿泉水评价，地热流体符合饮用天然矿泉水界限指标及限量指标的,可依据 GB8537一1995饮用天然矿泉水标准进行评价 生活饮用水评价;地热流体可作为生活饮用水源的,应根据GB57492006做出评价 农业灌溉用水评价;低温地热流体(水)在用于采暖供热等目的后排放的废弃水,一般可用于农 9.2. 田灌溉,遵照GB5084一2005对其是否适于农田滥慨做出评价 渔业用水评价;低温地热水用于水产养殖的,遵照GB11607一1989对其是否符合水产养殖做 9 出评价 地热流体中有用矿物组分评价 中高温地热流体中通常含有高浓度的矿物质,有的为热卤矿物水,可从中提取工业利用的成分,如 碘(>20mg/L,澳(>50mg/I),艳(>80mg/L)、锂(>25mg/L),镍(>200mg/L)、错(>5mg/L 等,有的还可生产食盐、芒硝等,对达到工业利用可提取有用元素最低含量标准的,可参照《矿产工业要 求参考手册》予以评价 地热流体腐蚀性评价 对地热流体中因含有氯根,硫酸根,游离二氧化碳和硫化氢等组分而对金属有一定的腐蚀性， ,可 通过挂片试验等测定其腐蚀率,对其腐性做出评价 9.4.2可参照工业上用腐蚀系数来衡量地热流体(水)的腐蚀性 若腐蚀系数K>0,称为腐蚀性水; 腐蚀系数K<0,并且K十0.0503Ca?+>0,称为半腐蚀性水; 腐蚀系数K<0,并且K十0.0503Ca+<0,称为非腐蚀性水; 腐蚀性系数的计算见(4)式和(5)式: 个 对酸性水 K=1.008(rHt十rAP+十rFe十十rMg十一rHcO一rCO,'-) 5 对碱性水K=1.008(rMg十一rHCO-) 式中 -离子含量的每升毫克当量(毫摩尔)数 地热流体结垢评价 9 5 9 .5.1对地热流体中所含二氧化硅、钙和铁等组分因温度变化而产生结垢,可通过试验,评价其结垢 程度 9.5 2 可参照工业上用锅垢总量H.mg/L)来衡量地热流体的结垢性: 若锅垢总量H<125,称为锅垢很少的地热流体; 锅垢总量H,=125一250,称为锅垢少的地热流体; 锅垢总量H =250500,称为锅垢多的地热流体; 锅垢总量H>500,称为锅垢很多的地热流体 17
GB/T11615一2010 锅垢总量的计算 (6 H，=s+C十36rFe叶十17rAI叶十20rMg十59rCa 式中: -地热流体中的悬浮物含量,单位为毫克每升(mg/L) -胶体含量C=SiO十Fe,O十AlO.,单位为毫克每升mg/L); -离子含量的每升毫克当量数 9.5.3碳酸钙结垢构趋势判断 9.5.3.1对氯离子含量高超过25%摩尔当量)的地热流体,可采用拉申指数(LI)判断碳酸钙的结垢 趋势和腐蚀性程度 拉申指数(LI)按式(7)计算: CL土SO LI= AlK 式中: 氯化物或卤化物浓度; CL sO. 硫酸盐浓度; ALK 总碱度 三项均以等当量的CacO.,单位为毫克每升(mg/L)表示; 当LI>0.5,不结垢,有腐蚀性; LI<0.5,可能结垢,没有腐蚀性; 0.5II3.0有轻腐蚀性; 3.0